Функции лобных долей головного мозга человека

Ученные рассматривают кору лобной области как совокупность образований, которые проявляют с раннего возраста выраженную индивидуальность в анатомическом строении. Среди этих образований есть те, которые является новыми, «человеческими» полями, которые развиваются в более позднем возрасте. К ним можно отнести 46 поле.

Поле 46 является «человеческим полем», т.к является эволюционным новообразованием, которое поздно дифференцируется. Поле 46 созревает последним и достигает 630% от начального размера. Т.к. это поле является тормозным, можно заметить, что дети не контролируют свои движения и хватают все, что плохо лежит. Такое поведение характерно мартышкам.

Общее

Специально развить лобные доли головного мозга у детей невозможно. В обществе бытует неправильно мнение о том, что физическая активность способствует усиленному кровообращению мозга, тем самым развивает все участки мозга. Физическая активность наполняет моторно-двигательные центры мозга, при этом остальные участки мозга ‘отдыхают‘, т.к. при выполнении разных задач мозг задействует определенные центры, а не весь мозг.

Исходя из вышесказанного, чтобы определить упражнения для развитие лобных долей, нужно узнать, за какие функции отвечает лобные доли, при выполнении которых мы сможем развивать лобные доли.

Лобная доля как и другие состоит из белого и серого веществ.

Возложенные функции

Эволюционно так сложилось, что активное развитие лобных долей связанно не с мыслительной и интеллектуальной деятельностью. Лобные доли возникли у человека эволюционным путем. Чем больше человек мог делиться пищей в своей общине, тем больше вероятность того, что община могла выжить. У женщин лобные доли возникали с конкретной целью — деление пищей. Мужикам же эта область досталась в качестве подарка. Не имея тех возложенных задач, что лежат на плечах женщины — мужики стали использовать лобные доли самыми разными способами (думать, строить и тд), для проявления Доминантности.

По сути, лобные доля являются тормозными центрами. Также многие спрашивают, за что отвечает левая или правая лобная доля мозга. Вопрос поставлен не верно, т.к. в левом и правом лобных долях располагаются соответствующие поля, которые и отвечают за конкретные функции. Если обозначить грубо, то лобные доли отвечают за:

• мышление
• координация движений
• осознанный контроль поведения
• центры памяти и речи
• проявление эмоций

Лимбическая система

Лимбическая система (systema limbicum) — это две крупные извилины и несколько более мелких частей серого вещества, а также пучки белого вещества, которые в совокупности формируют кольцо, окружающее промежуточный мозг. Довольно легко запомнить название этой системы, ведь с латинского языка слово «лимб» переводится как «кольцо».

Существует ещё несколько значений этого слова. В соответствии с одним из таковых, «лимб» означает «край». Это связано с учением католической церкви, согласно которому души некрещёных младенцев и добродетельных людей, которые умерли до Рождества Христова, не попадают напрямую в рай, а оказываются в месте, называемом лимбом. Если я не ошибаюсь, в католических мифах существует отдельный лимб для младенцев (limbus puerorum) и отдельный лимб для людей, живших в античные времена (limbus patrum).

Вы можете почитать об этом в Божественной Комедии — когда я впервые открыл её, я сильно удивился отсутствию шуток.

Но, к счастью, мы сегодня разбираем именно анатомию, поэтому для нас лимбическая система — это некие образования, окружающие промежуточный мозг. Давайте разберёмся, что же она в себя включает.

Поясная извилина

Поясная извилина (gyrus cinguli) — это то, что мы увидим, если будем спускаться вниз от лобной и теменной долей. На вехнелатеральной поверхности мы видели латеральную борозду, ниже которой располагалась височная доля. Здесь же мы видим длинную извилину, которая имеет форму полукруга и называется поясной извилиной.

Борозда, которая отграничивает её сверху от лобной и теменной долей, называется поясной бороздой (sulcus cinguli). Снизу эта извилина отграничивается бороздой мозолистого тела (sulcus corporis callosi). Такое название обусловлено тем, что непосредственно под бороздой располагается крупный пучок белого вещества, который называется мозолистым телом (corpus callosum).

В файлах википедии я нашёл отличную иллюстрацию из олдскульнейшего атласа Грея, на которой поясная извилина подкрашена желтым:

В отличие от изображения из атласа Синельникова, с которым мы работаем, здесь показан головной мозг человека, который смотрит вправо, а не влево.

Парагиппокампальная извилина

Как вы помните, мы должны нарисовать лимб, то есть кольцо. У нас есть половина кольца, значит, мы нарисуем ещё одну половину. Этой половиной будет парагиппокампальная извилина (gyrus parahyppocampalis), уже знакомая нам по рельефу коры нижней поверхности. Я использую рисунок с уже выделенной поясной извилиной, на которой дорисую парагиппокампальную извилину оранжевым цветом:

Передняя, закруглённая кзади части гиппокампа, называется крючком (uncus). Задняя часть гиппокампальной извилины без резкой границы переходит в язычную извилину (gyrus lingualis). От остальной части височной доли гиппокампальная извилина отделяется коллатеральной бороздой (sulcus collateralis).

Компоненты лимбической системы

Кроме поясной и парагиппокампальной извилин, в лимбическую систему входит ещё несколько анатомических образований. Чтобы продемонстрировать некоторые из них, необходимо рассекать височную долю до самых глубоких её участков.

Миндалевидное тело

Однако, в замечательном (уже упомянутом мной) атласе Грея есть фронтальный срез больших полушарий, на котором мы видим округлое образование в толще височной доли. Это не что иное как миндалевидное тело (corpus amygdaloideum), которое ещё называют миндалиной (amygdala).

Без выделения эта область выглядит так:

Миндалина в классических учебниках и атласах входит в состав базальных ядер головного мозга. Я обязательно расскажу о них в следующей статье.

Гиппокамп

Гиппокамп — это скопление серого вещества, которое также располагается в толще височной доли медиальнее парагиппокомпальной извилины и имеет примерно такую же форму, только меньшего размера. Гиппокамп располагается в непосредственной близости от полостей, называемых боковыми желудочками. Я напишу про них статью, и тогда мы сможем использовать их в качестве ориентира, чтобы находить гиппокамп.

Снова на помощь мне приходит атлас Грея. Здесь мы видим гиппокамп, подкрашенный бирюзовым:

Я ещё сумел раздобыть вот такую расмытую иллюстацию из архивов википедии. Здесь мы видим оба гиппокампа, которые подкрашены красным:

Обонятельный анализатор

Все части обонятельного анализатора, кроме самого органа обоняния и таламуса, входят в состав лимбической системы. Это обонятельные луковицы, обонятельные тракты, обонятельные треугольники и переднее продырявленное вещество, а также сосцевидные тела. Все эти образования мы изучали в предыдущем уроке и в уроке о промежуточном мозге.

Итого, компонентами лимбической системы являются:

• Поясная извилина (gyrus cinguli);
• Парагиппокампальная извилина (gyrus parahppocampalis);
• Гиппокамп (hippocampus) ;
• Миндалина (amygdala);
• Обонятельные луковицы (bulbus olfactorius);
• Обонятельные тракты (tractus olfactorius);
• Обонятельные треугольники (trigonum olfactorium) ;
• Переднее продырявленное вещество (substantia perforata anterior);
• Сосцевидные тела (corpus mamillare) ;

Мы рассмотрели границы лобной, теменной и затылочной долей, а также лимбическую систему. Теперь мы можем изучить отдельные борозды и извилины этих анатомических образований.

Затылочная доля

Да, мы начнём с затылочной доли, потому что, во-первых, здесь наиболее заметные изменения по сравнению с верхнелатеральной поверхностью, а во-вторых, нам будет немного легче ориентироваться.

Как я уже говорил, затылочная доля отделяется от теменной при помощи глубокой, заметной теменно-затылочной борозды (sulcus parietooccipitalis). Именно эту борозду проецируют на верхнелатеральную поверхность, желая показать границы затылочной доли, хотя на верхнелатеральной поверхности нет никаких ориентиров для неё.

Кроме теменно-затылочной борозды, мы можем заметить крупную борозду, пересекающую затылочную долю и делящую её на две половины. Эта борозда называется шпорной бороздой (sulcus calcarinus), а верхняя из двух половин называется клином (cuneus).

Теменная доля

Теменная доля на медиальной поверхности выглядит немного иначе, нежели на верхнелатеральной. На медиальной поверхности теменная доля ограничена теменно — затылочной бороздой снизу, а сверху она не имеет какого-либо ориентира, поэтому для разделения лобной и теменных долей используется проекция центральной борозды. Вы можете это увидеть на нашей иллюстрации из атласа Синельникова.

Однако здесь располагается другая борозда — поясная. Она, разделив лобную долю и поясную извилину, продолжается кзади, в сторону продольной щели большого мозга. Задняя часть поясной извилины пересекает теменную долю и формирует предклинье (precuneus). Я выделил голубым цветом границы клина, а зелёным — границы предклинья. Стрелка указывает на заднюю часть поясной борозды.

Очень информативна уже использованная мной иллюстрация из атласа Грея. Здесь мы видим и клин, и предклинье, наглядно разделённые соответствующими бороздами:

Лобная и височная доли

На медиальной поверхности мы можем видеть те же самые извилины лобной доли, которые мы могли рассмотреть на верхнелатеральной поверхности. Так, на рисунке выше мы видим верхнюю и среднюю лобные извилины. Единственным отличием заключается то, что снизу лобную долю ограничивает не латеральная борозда, а поясная (sulcus cinguli), ниже которой располагается часть лимбической системы (смотрите выше).

Рельеф височной доли на медиальной поверхности повторяет рельеф височной доли нижней поверхности — вспомните две протяжённые, крупные височно-затылочные извилины, медиальную и латеральную. Височная доля на медиальной поверхности, как мы уже говорили, ограничена парагиппокампальной извилиной, которая является частью лимбической системы.

Какие поля входят

Поля и подполя отвечают за конкретные функции, которые обобщены под лобными долями. Т.к. полиморфизм мозга огромен, комбинация размеров разных полей и составляет индивидуальность человека. Почему говорят, что со временем человек меняется. На протяжении всей жизни нейроны умирают, а оставшиеся формируют новые связи. Это и вносит дисбаланс в количественном соотношении связей между разными полями, которые отвечают за разные функции.

Мало того, что у разных людей размеры полей разные, так и некоторые люди могут и не иметь этих полей во все. Полиморфизм был выявлен советскими исследователями С.А. Саркисов, И.Н. Филимонов, Ю.Г. Шевченко. Они показали, что индивидуальные способы строения коры мозга внутри одной этнической группы настолько большие, что нельзя увидеть каких-либо общих признаков.

• Поле 8 — находится в задних отделах средней и верхней лобной извилин. Имеет центр произвольных движений глаз
• Поле 9 — дорсолатеральная префронтальная кора
• Поле 10 — Передняя префронтальная кора
• Поле 11 — обонятельная область
• Поле 12 — контроль над базальными ганглиями
• Поле 32 — Рецепторная область эмоциональных переживаний
• Поле 44 — Центр Брока (обработки информации расположения тела относительно других тел)

• Поле 45 — музыкальный и моторный центр
• Поле 46 — двигательный анализатор поворота головы и глаз
• Поле 47 — ядерная зона пения, речедвигательная составляющая Подполе 47.1
• Подполе 47.2
• Подполе 47.3
• Подполе 47.4
• Подполе 47.5

Литература

1. Collins A., Koechlin E. Reasoning, learning, and creativity: frontal lobe function and human decision-making //PLoS biology. – 2012. – Т. 10. – №. 3. – С. e1001293.
2. Chayer C., Freedman M. Frontal lobe functions //Current neurology and neuroscience reports. – 2001. – Т. 1. – №. 6. – С. 547-552.
3. Kayser A. S. et al. Dopamine, corticostriatal connectivity, and intertemporal choice //Journal of Neuroscience. – 2012. – Т. 32. – №. 27. – С. 9402-9409.
4. Panagiotaropoulos T. I. et al. Neuronal discharges and gamma oscillations explicitly reflect visual consciousness in the lateral prefrontal cortex //Neuron. – 2012. – Т. 74. – №. 5. – С. 924-935.
5. Zelikowsky M. et al. Prefrontal microcircuit underlies contextual learning after hippocampal loss //Proceedings of the National Academy of Sciences. – 2013. – Т. 110. – №. 24. – С. 9938-9943.
6. Flinker A. et al. Redefining the role of Broca’s area in speech //Proceedings of the National Academy of Sciences. – 2015. – Т. 112. – №. 9. – С. 2871-2875.

Симптомы поражения

Симптомы поражения выявляются таким образом, что выделенные функции перестают адекватно выполнятся. Главное не перепутать некоторые симптомы с ленью или навязанными мыслями по этому поводу, хотя это и есть частью заболеваний лобных долей.

• Неконтролируемые хватательные рефлексы (Рефлекс Шустера)
• Неконтролируемые хватательные рефлексы при раздражении кожи руки у основания пальцев (Рефлекс Янишевского-Бехтерева)
• Разгибание пальцев ног при раздражении кожи стопы (Симптом Германа)
• Поддержания неудобного положения руки (Симптом Барре)
• Постоянное потирание носа (Симптом Дуффа)
• Нарушение речи
• Потеря мотивации
• Невозможность сконцентрироваться
• Нарушение памяти

Такие симптомы могут вызывать следующие травмы и болезни:

• Болезнь Альцгеймера
• Лобно-височное слабоумие
• Черепно-мозговые травмы
• Инсульты
• Онкологические заболевания

При таких заболеваниях и симтомах человека можно не узнать. Человек может потерять мотивацию, у него размываются чувства определения личных границ. Возможны импульсивное поведение связанное с удовлетворением биологических потребностей. Т.к. нарушение лобных долей (тормозных) открывает границы биологическому поведению, которым управляет лимбическая система.

Лобная, теменная и затылочная доли

Центральная борозда, которая делила лобную и височную доли, здесь имеется только частично, вот она:

Соответственно, кпереди от неё располагается лобная доля, а кзади — теменная доля. На настоящих препаратах больших полушарий, которые хранятся в анатомическом зале моего университета, центральная борозда спускается намного ниже и гораздо более различима.

Зато здесь мы, наконец-то, можем полноценно разделить теменную и затылочную борозды глубокой, заметной затылочно-теменной бороздной (sulcus parietooccipitalis):

Вы можете ориентироваться по долям благодаря этой отличной иллюстрации из атласа Синельникова. Здесь мы видим границы лобной доли (она выделена жёлтым), теменной доли (выделена зелёным) и затылочной (выделена голубым).

Я обязательно рассмотрю все образования внутри этих долей, однако сейчас я призываю вас посмотреть туда, где с латеральной поверхности располагается височная доля. Здесь мы видим несколько странных образований в центре, которые будто бы окружены кольцом. Это — та самая лимбическая система, о которой я вскользь упоминал в прошлой статье. Настало время познакомиться с ней поподробнее.